Взрывы на магистральных газопроводах

Взрывное горение может происходить по дефлаграционному и детонационному режимам. При оперативном прогнозировании следует принимать, что процесс развивается в детонационном режиме.

Дальность распространения облака взрывной смеси в направлении ветра определяется, но формуле.

где 25 — постоянная; М_г — массовый расход газа, кг/с; W_BT — скорость ветра, м/с.

Граница зоны детонации, ограниченная радиусом г₀, в результате утечки газа за счет нарушения герметичности газопровода может быть определена по формуле.

Массовый секундный расход газа М_г из газопровода для критического режима истечения, когда основные параметры (расход и скорость) истечения зависят только от параметров разгерметизированного трубопровода, может быть определен по формуле.

где ц) — коэффициент, учитывающий расход газа в зависимости от состояния потока (для звуковой скорости истечения = 0,7); S — площадь отверстия утечки, принимается равной площади сечения трубопровода, м²; р — коэффициент расхода, учитывающий форму отверстия (в расчетах принимается равным 0,8); Р_г — давление на газопроводе, Па; V_r— удельный объем транспортируемого газа, определяемый по формуле.

где Т— температура транспортируемого газа, К; R₀ — удельная газовая постоянная, равная 486 ДжДкгК).

При разработке планов действий на схеме объекта вдоль магистральных нефтеи газопроводов рекомендуется наносить зоны возможных сильных разрушений, границы которых определяются величиной критического избыточного давления 50 кПа.

При проведении оперативных расчетов следует учитывать, что в зависимости от класса магистрального трубопровода рабочее давление газа в нем может составлять: для газопроводов высокого давления — 2,5 МПа, среднего давления 1,2—2,5 МПа; низкого давления — до 1,2 МПа. Диаметр газопровода может быть 150—1420 мм. Температура транспортируемого газа может быть принята в расчетах равной 40 °C. Состав обычного газа при отсутствии данных можно принять в соотношении: метан — 90%, этан — 4%, пентан — 2%, бутан — 2%, изопентан — 2%.

Пример 5. Определить границу г зоны возможных разрушений и величину избыточного давления воздушной ударной волны. Исходные данные: d = 0,5 м; Р_г =1,9 МПа; t = 40 °C; W_BT = 1 м/с.

Решение

1. Определяем удельный объем транспортируемого газа по формуле (7.16):

2. Определяем массовый секундный расход газа по формуле (7.15):

3. Определяем радиус детонационной волны по формуле (7.14):

4. Определяем границу зоны возможных разрушений при ДРф = 50 кП. Из табл. П7 приложения г/г₀ = 4, значит.